Ценообразование на рынке «на сутки вперед» с учетом ограничений электрической сети

  • Анастасия [Anastasiya] Александровна [A.] Курналеева [Kurnaleeva]
  • Ринат [Rinat] Ришатович [R.] Насыров [Nasyrov]
DOI: https://doi.org/10.24160/1993-6982-2024-1-44-55
Ключевые слова: рынки электроэнергии и «на сутки вперед», максимально допустимый переток активной мощности в контролируемом сечении, запирание сечения3, краткосрочное планирование

Аннотация

Рассмотрена проблема достижения максимально допустимого перетока активной мощности, приводящего к явлению, называемому запиранием сечения. Описаны особенности Единой энергетической системы, приводящие к делению на ценовые зоны и неодинаковым величинам индексов хабов, включающих в себя узлы расчетной модели ЕЭС России, в которых равновесные цены на электроэнергию имеют одинаковую тенденцию к изменению внутри одной ценовой зоны, причем разницу между индексами хабов невозможно нивелировать ввиду ограничений пропускной способности электрической сети. Проанализированы целевая функция задачи оптимизации, используемая в расчетной модели при проведении торгов на рынке «на сутки вперед», и ее ограничения, одним из которых является переток активной мощности по контролируемому сечению. Изучено применение системы мониторинга запасов устойчивости, позволяющей уточнять и корректировать величину   прогнозов ограничений по перетоку активной мощности для сечений. Сделан вывод о применении системы мониторинга запасов устойчивости для целей краткосрочного планирования.

Сведения об авторах

Анастасия [Anastasiya] Александровна [A.] Курналеева [Kurnaleeva]

аспирант, инженер второй категории кафедры электроэнергетических систем НИУ «МЭИ», e-mail: KurnaleevaAA@mpei.ru

Ринат [Rinat] Ришатович [R.] Насыров [Nasyrov]

кандидат технических наук, доцент кафедры электроэнергетических систем НИУ «МЭИ», e-mail: NasyrovRR@mpei.ru

Литература

1. Рыжов Ю.П. Дальние электропередачи сверхвысокого напряжения. М.: Издат. дом МЭИ, 2007.
2. Современная рыночная электроэнергетика Российской Федерации / под ред. Баркина О.Г. М.: Изд-во «Перо», 2017.
3. Министерство энергетики РФ [Офиц. сайт] https://minenergo.gov.ru/ (дата обращения 05.04.2023).
4. АО «Интер РАО — Электрогенерация» [Офиц. сайт]. https://irao-generation.ru/ (дата обращения 05.04.2023).
5. АО «Концерн Росэнергоатом» [Офиц. сайт] http://www.rosenergoatom.ru/ (дата обращения 05.04.2023).
6. Группа РусГидро [Офиц. сайт] http://www.rushydro.ru/ (дата обращения 05.04.2023).
7. ООО «Газпром энергохолдинг» [Офиц. сайт] http://energoholding.gazprom.ru/ (дата обращения 05.04.2023).
8. АО «Юнипро» [Офиц. сайт] http://www.unipro.energy/ (дата обращения 05.04.2023).
9. ПАО «Энел Россия» [Офиц. сайт] https://www.enelrussia.ru/ (дата обращения 05.04.2023).
10. ПАО «Фортум» [Офиц. сайт] https://www.fortum.ru/ (дата обращения 05.04.2023).
11. ПАО «Квадра» [Офиц. сайт] https://www.quadra.ru/ (дата обращения 05.04.2023).
12. АО «ЕвроСибЭнерго» [Офиц. сайт] https://www.eurosib.ru/ru/ (дата обращения 05.04.2023).
13. ООО «Сибирская генерирующая компания» [Офиц. сайт] http://sibgenco.ru/ (дата обращения 05.04.2023).
14. ПАО «Т Плюс» [Офиц. сайт] https://www.tplusgroup.ru/ (дата обращения 05.04.2023).
15. Федеральный закон № 35-ФЗ от 26 марта 2003 г. «Об электроэнергетике».
16. Федеральный закон № 135-ФЗ от 26 июля 2006 г. «О защите конкуренции».
17. Идельчик В.И. Электрические системы и сети. М.: Энергоатомиздат, 1989.
18. Электрические системы. Т. 2. Электрические сети / под ред. Веникова В.А. М.: Высшая школа, 1971.
19. ФАС России [Офиц. сайт] https://fas.gov.ru/ (дата обращения 10.04.2023).
20. Федеральный закон № 147-ФЗ от 17 августа 1995 г. «О естественных монополиях».
21. АО «Системный оператор Единой энергетической системы» [Офиц. сайт] https://www.so-ups.ru/ (дата обращения 10.04.2023).
22. Постановление № 854 от 27 декабря 2004 г. «Об утверждении правил оперативно-диспетчерского управления в электроэнергетике».
23. Постановление № 1172 от 27 декабря 2010 г. «Об утверждении правил оптового рынка электрической энергии и мощности и о внесении изменений в некоторые акты Правительства Российской Федерации по вопросам организации функционирования оптового рынка электрической энергии и мощности».
24. Ассоциация «НП Совет рынка» [Офиц. сайт] https://www.np-sr.ru/ru (дата обращения 10.04.2023).
25. АО «Администратор торговой системы» [Офиц. сайт] https://www.atsenergo.ru/ (дата обращения 10.04.2023).
26. Приложение 2 к Договору о присоединении к торговой системе оптового рынка. Регламент внесения изменений в расчетную модель электроэнергетической системы [Электрон. ресурс] https://www.np-sr.ru/sites/default/files/sr_regulation/reglaments/r2_01112021_26102021.pdf (дата обращения 10.04.2023).
27. Приложение 3 к Договору о присоединении к торговой системе оптового рынка. Регламент актуализации расчетной модели [Электрон. ресурс] https://www.np-sr.ru/sites/default/files/sr_regulation/reglaments/r3_06122022_23112022.pdf (дата обращения 10.04.2023).
28. Приложение 3.1 к Договору о присоединении к торговой системе оптового рынка. Регламент проведения расчетов выбора состава генерирующего оборудования [Электрон. ресурс] https://www.np-sr.ru/sites/default/files/sr_regulation/reglaments/r3_1_01042023_28022023.pdf (дата обращения 10.04.2023).
29. Требования к обеспечению надежности электроэнергетических систем, надежности и безопасности объектов электроэнергетики и энергопринимающих установок «Методические указания по устойчивости энергосистем» [Электрон. ресурс] https://www.so-ups.ru/fileadmin/files/laws/regulations/Metod_uk_ust_2018.pdf (дата обращения 10.04.2023).
30. Приложение 8 к Договору о присоединении к торговой системе оптового рынка. Регламент расчета плановых объемов производства и потребления и расчета стоимости электроэнергии на сутки вперед [Электрон. ресурс] https://www.np-sr.ru/sites/default/files/sr_regulation/reglaments/r8_01042023_21032023.pdf (дата обращения: 10.04.2023).
31. Rios-Zalapa R., Wan J., Zak E., Cheung K. Congestion Pricing in Electricity Markets: Infeasibility, Sub-optimality and Degeneracy // Proc. VIII Intern. Conf. European Energy Market. Zagreb, 2011. Pp. 20—25.
32. Grid Congestion as a Challenge for the Electricity System. Options for a Future Market Design. Bexbach: German National Library, 2021.
33. Weibelzahl M. Nodal, Zonal, or Uniform Electricity Pricing: How to Deal with Network Congestion, Front // Energy. 2017. V. 11(2). Pp. 210—232.
34. Zoltowska I. Direct Minimum-uplift Model for Pricing Pool-based. Auction with Network Constraints // IEEE Trans. Power Syst. 2016. V. 31. No. 4. Pp. 2538—2545.
35. Vlachos A.G., Biskas P.N. Modeling Zonal Exchanges and Nodal System Representation in Multi-zonal Spot Electricity Markets // Electric Power Syst. Research. 2021. V. 196(1). P. 107172.
36. Приложение 7 к Договору о присоединении к торговой системе оптового рынка. Регламент проведения конкурентного отбора ценовых заявок на сутки вперед [Электрон. ресурс] https://www.np-sr.ru/sites/default/files/sr_regulation/reglaments/r7_01042023_21032023.pdf (дата обращения 17.04.2023).
37. Приложение 10 к Договору о присоединении к торговой системе оптового рынка. Регламент проведения конкурентного отбора заявок для балансирования системы [Электрон. ресурс] https://www.np-sr.ru/sites/default/files/sr_regulation/reglaments/r10_26062023_26062023.pdf (дата обращения 17.04.2023).
38. Quaglia F., Wolak F.A. Market Performance Assessment in Locational Markets with Non-convexities. Stanford: Working Paper, 2020.
39. Chao Hung-Po. Incentives for Efficient Pricing Mechanism in Markets with Nonconvexities // J. Regulatory Economics. 2019. V. 56(1). Pp. 33—58.
40. Hua B., Baldick R. A Convex Primal Formulation for Convex Hullpricing // IEEE Trans. Power Syst. 2017. V. 32. No. 5. Pp. 3814—3823.
41. Yang Z., Zheng T., Yu J., Xie K. A Unified Approach to Pricing Under Nonconvexity // IEEE Trans. Power Syst. 2019. V. 34. No. 5. Pp. 3417—3427.
42. Отчет о функционировании ЕЭС России в 2021 г. [Электрон. ресурс] https://www.so-ups.ru/fileadmin/files/company/reports/disclosure/2022/ups_rep2021.pdf (дата обращения 10.04.2023).
43. Положение об определении хабов и индексов хабов на оптовом рынке электроэнергии (мощности) [Электрон. ресурс] https://www.atsenergo.ru/results/rsv/hubs_extra (дата обращения 17.04.2023).
44. Руководство пользователя. Имитатор РСВ [Электрон. ресурс] https://www.skmenergy.com/Media/Default/pdf/Имитатор%20РСВ.%20Руководство%20пользователя.pdf (дата обращения17.04.2023).
---
Для цитирования: Курналеева А.А., Насыров Р.Р. Ценообразование на рынке «на сутки вперед» с учетом ограничений электрической сети // Вестник МЭИ. 2024. № 1. С. 44—55. DOI: 10.24160/1993-6982-2024-1-44-55
#
1. Ryzhov Yu.P. Dal'nie Elektroperedachi Sverkhvysokogo Napryazheniya. M.: Izdat. Dom MEI, 2007. (in Russian).
2. Sovremennaya Rynochnaya Elektroenergetika Rossiyskoy Federatsii. Pod Red. Barkina O.G. M.: Izd-vo «Pero», 2017. (in Russian).
3. Ministerstvo Energetiki RF [Ofits. Sayt] https://minenergo.gov.ru/ (Data Obrashcheniya 05.04.2023). (in Russian).
4. AO «Inter RAO — Elektrogeneratsiya» [Ofits. Sayt]. https://irao-generation.ru/ (Data Obrashcheniya 05.04.2023). (in Russian).
5. AO «Kontsern Rosenergoatom» [Ofits. Sayt] http://www.rosenergoatom.ru/ (Data Obrashcheniya 05.04.2023). (in Russian).
6. Gruppa RusGidro [Ofits. Sayt] http://www.rushydro.ru/ (Data Obrashcheniya 05.04.2023). (in Russian).
7. OOO «Gazprom Energokholding» [Ofits. Sayt] http://energoholding.gazprom.ru/ (Data Obrashcheniya 05.04.2023). (in Russian).
8. AO «Yunipro» [Ofits. Sayt] http://www.unipro.energy/ (Data Obrashcheniya 05.04.2023). (in Russian).
9. PAO «Enel Rossiya» [Ofits. Sayt] https://www.enelrussia.ru/ (Data Obrashcheniya 05.04.2023). (in Russian).
10. PAO «Fortum» [Ofits. Sayt] https://www.fortum.ru/ (Data Obrashcheniya 05.04.2023). (in Russian).
11. PAO «Kvadra» [Ofits. Sayt] https://www.quadra.ru/ (Data Obrashcheniya 05.04.2023). (in Russian).
12. AO «EvroSibEnergo» [Ofits. Sayt] https://www.eurosib.ru/ru/ (Data Obrashcheniya 05.04.2023). (in Russian).
13. OOO «Sibirskaya Generiruyushchaya Kompaniya» [Ofits. Sayt] http://sibgenco.ru/ (Data Obrashcheniya 05.04.2023). (in Russian).
14. PAO «T Plyus» [Ofits. Sayt] https://www.tplusgroup.ru/ (Data Obrashcheniya 05.04.2023). (in Russian).
15. Federal'nyy Zakon № 35-FZ ot 26 Marta 2003 g. «Ob Elektroenergetike». (in Russian).
16. Federal'nyy Zakon № 135-FZ ot 26 Iyulya 2006 g. «O Zashchite Konkurentsii». (in Russian).
17. Idel'chik V.I. Elektricheskie Sistemy i Seti. M.: Energoatomizdat, 1989. (in Russian).
18. Elektricheskie Sistemy. T. 2. Elektricheskie Seti. Pod Red. Venikova V.A. M.: Vysshaya Shkola, 1971. (in Russian).
19. FAS Rossii [Ofits. Sayt] https://fas.gov.ru/ (Data Obrashcheniya 10.04.2023). (in Russian).
20. Federal'nyy Zakon № 147-FZ ot 17 Avgusta 1995 g. «O Estestvennykh Monopoliyakh». (in Russian).
21. AO «Sistemnyy Operator Edinoy Energeticheskoy Sistemy» [Ofits. Sayt] https://www.so-ups.ru/ (Data Obrashcheniya 10.04.2023). (in Russian).
22. Postanovlenie № 854 ot 27 Dekabrya 2004 g. «Ob Utverzhdenii Pravil Operativno-dispetcherskogo Upravleniya v Elektroenergetike».(in Russian).
23. Postanovlenie № 1172 ot 27 Dekabrya 2010 g. «Ob Utverzhdenii Pravil Optovogo Rynka Elektricheskoy Energii i Moshchnosti i o Vnesenii Izmeneniy v Nekotorye Akty Pravitel'stva Rossiyskoy Federatsii po Voprosam Organizatsii Funktsionirovaniya Optovogo Rynka Elektricheskoy Energii i Moshchnosti».(in Russian).
24. Assotsiatsiya «NP Sovet Rynka» [Ofits. Sayt] https://www.np-sr.ru/ru (Data Obrashcheniya 10.04.2023). (in Russian).
25. AO «Administrator Torgovoy Sistemy» [Ofits. Sayt] https://www.atsenergo.ru/ (Data Obrashcheniya 10.04.2023). (in Russian).
26. Prilozhenie 2 k Dogovoru o Prisoedinenii k Torgovoy Sisteme Optovogo Rynka. Reglament Vneseniya Izmeneniy v Raschetnuyu Model' Elektroenergeticheskoy Sistemy [Elektron. Resurs] https://www.np-sr.ru/sites/default/files/sr_regulation/reglaments/r2_01112021_26102021.pdf (Data Obrashcheniya 10.04.2023). (in Russian).
27. Prilozhenie 3 k Dogovoru o Prisoedinenii k Torgovoy Sisteme Optovogo Rynka. Reglament Aktualizatsii Raschetnoy Modeli [Elektron. Resurs] https://www.np-sr.ru/sites/default/files/sr_regulation/reglaments/r3_06122022_23112022.pdf (Data Obrashcheniya 10.04.2023). (in Russian).
28. Prilozhenie 3.1 k Dogovoru o Prisoedinenii k Torgovoy Sisteme Optovogo Rynka. Reglament Provedeniya Raschetov Vybora Sostava Generiruyushchego Oborudovaniya [Elektron. Resurs] https://www.np-sr.ru/sites/default/files/sr_regulation/reglaments/r3_1_01042023_28022023.pdf (Data Obrashcheniya 10.04.2023). (in Russian).
29. Trebovaniya k Obespecheniyu Nadezhnosti Elektroenergeticheskikh Sistem, Nadezhnosti i Bezopasnosti Ob"Ektov Elektroenergetiki i Energoprinimayushchikh Ustanovok «Metodicheskie Ukazaniya po Ustoychivosti Energosistem» [Elektron. Resurs] https://www.so-ups.ru/fileadmin/files/laws/regulations/Metod_uk_ust_2018.pdf (Data Obrashcheniya 10.04.2023). (in Russian).
30. Prilozhenie 8 k Dogovoru o Prisoedinenii k Torgovoy Sisteme Optovogo Rynka. Reglament Rascheta Planovykh Ob'emov Proizvodstva i Potrebleniya i Rascheta Stoimosti Elektroenergii na Sutki Vpered [Elektron. Resurs] https://www.np-sr.ru/sites/default/files/sr_regulation/reglaments/r8_01042023_21032023.pdf (Data Obrashcheniya: 10.04.2023). (in Russian).
31. Rios-Zalapa R., Wan J., Zak E., Cheung K. Congestion Pricing in Electricity Markets: Infeasibility, Sub-optimality and Degeneracy. Proc. VIII Intern. Conf. European Energy Market. Zagreb, 2011:20—25.
32. Grid Congestion as a Challenge for the Electricity System. Options for a Future Market Design. Bexbach: German National Library, 2021.
33. Weibelzahl M. Nodal, Zonal, or Uniform Electricity Pricing: How to Deal with Network Congestion, Front. Energy. 2017;11(2):210—232.
34. Zoltowska I. Direct Minimum-uplift Model for Pricing Pool-based. Auction with Network Constraints. IEEE Trans. Power Syst. 2016;31;4:2538—2545.
35. Vlachos A.G., Biskas P.N. Modeling Zonal Exchanges and Nodal System Representation in Multi-zonal Spot Electricity Markets. Electric Power Syst. Research. 2021;196(1):107172.
36. Prilozhenie 7 k Dogovoru o Prisoedinenii k Torgovoy Sisteme Optovogo Rynka. Reglament Provedeniya Konkurentnogo Otbora Tsenovykh Zayavok na Sutki Vpered [Elektron. Resurs] https://www.np-sr.ru/sites/default/files/sr_regulation/reglaments/r7_01042023_21032023.pdf (Data Obrashcheniya 17.04.2023). (in Russian).
37. Prilozhenie 10 k Dogovoru o Prisoedinenii k Torgovoy Sisteme Optovogo Rynka. Reglament Provedeniya Konkurentnogo Otbora Zayavok dlya Balansirovaniya Sistemy [Elektron. Resurs] https://www.np-sr.ru/sites/default/files/sr_regulation/reglaments/r10_26062023_26062023.pdf (Data Obrashcheniya 17.04.2023). (in Russian).
38. Quaglia F., Wolak F.A. Market Performance Assessment in Locational Markets with Non-convexities. Stanford: Working Paper, 2020.
39. Chao Hung-Po. Incentives for Efficient Pricing Mechanism in Markets with Nonconvexities. J. Regulatory Economics. 2019;56(1):33—58.
40. Hua B., Baldick R. A Convex Primal Formulation for Convex Hullpricing. IEEE Trans. Power Syst. 2017;32;5:3814—3823.
41. Yang Z., Zheng T., Yu J., Xie K. A Unified Approach to Pricing Under Nonconvexity. IEEE Trans. Power Syst. 2019;34;5:3417—3427.
42. Otchet o Funktsionirovanii EES Rossii v 2021 g. [Elektron. Resurs] https://www.so-ups.ru/fileadmin/files/company/reports/disclosure/2022/ups_rep2021.pdf (Data Obrashcheniya 10.04.2023). (in Russian).
43. Polozhenie ob Opredelenii Khabov i Indeksov Khabov na Optovom Rynke Elektroenergii (Moshchnosti) [Elektron. Resurs] https://www.atsenergo.ru/results/rsv/hubs_extra (Data Obrashcheniya 17.04.2023). (in Russian).
44. Rukovodstvo Pol'zovatelya. Imitator RSV [Elektron. Resurs] https://www.skmenergy.com/Media/Default/pdf/Imitator%20RSV.%20Rukovodstvo%20pol'zovatelya.pdf (Data Obrashcheniya17.04.2023). (in Russian)
---
For citation: Kurnaleeva A.A., Nasyrov R.R. Pricing in the Day-Ahead Electricity Market Subject to Electric Network Constraints. Bulletin of MPEI. 2024;1:44—55. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2024-1-44-55
Опубликован
2023-10-18
Выпуск
№ 1 (2024): Выпуск № 1
Раздел
Электроэнергетика (технические науки) (2.4.3)